Abstract

It is known that titanium and its alloys are one of the promising materials in the industry, especially in medicine, due to their excellent biocompatibility and corrosion resistance. The latest modern equipment and instruments used in traumatology, orthopedics, dentistry, etc. demand increasingly higher mechanical properties for materials. In comparison with commercially pure titanium, alloys do not have such high corrosion-resistant properties and biocompatibility. In this regard, improving the mechanical characteristics of a pure material is an urgent issue. The authors studied the effect of annealing on the structure and properties of commercially pure grade 4 titanium in the coarse-grained and ultrafine-grained states. The ultrafine-grained state was obtained using high-pressure torsion (HPT) under the pressure of 6 GPa at N=10 revolutions at room temperature. In the microstructure investigated using transmission electron microscopy, the authors could detect particles of precipitated phases after annealing, which had different morphologies. Deformation leads to an increase in the precipitated particles after annealing. The authors carried out an X-ray phase analysis, which showed the approximation of the lattice parameters of the α-phase after deformation and annealing at 700 °C to the values of the parameters of pure titanium. Thus, aging processes occur in the material, accompanied by the decomposition of the supersaturated solid solution and the release of particles of the second phase. The paper shows the results of titanium microhardness measurements in different states. The combined treatment, consisting of HPT at N=5 revolutions, annealing at 700 °C, and additional HPT deformation at N=5 revolutions, allowed obtaining the record strength for commercially pure grade 4 titanium.

Highlights

  • Electron backscatter diffraction (EBSD) microstructure evolution in high-pressure torsion (HPT) copper annealed at a low temperature // Journal of Materials Research and Technology - JMR&T. 2014

  • Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, Director of the Research Institute of Physics of Advanced Materials

Read more

Summary

Исследование старения и механических свойств наноструктурного титана

Резяпова Луиза Рустамовна*1, аспирант, инженер ЦКП «Нанотех» Валиев Роман Русланович, кандидат технических наук, научный сотрудник НИИ физики перспективных материалов Усманов Эмиль Ильдарович, бакалавр. Исследовано влияние отжига на структуру и свойства технически чистого титана Grade 4 в крупнозернистом и ультрамелкозернистом состоянии. Который показал приближение параметров решетки α-фазы после деформации и отжига при 700 °C к значениям параметров чистого титана. Комбинированная обработка, состоящая из ИПДК при N=5 оборотов, отжига при 700 °C и дополнительной деформации ИПДК при N=5 оборотов, позволила получить рекордную прочность для технически чистого титана Grade 4. В работе [10] с помощью низкотемпературного отжига авторы добились одновременного увеличения пластичности субмикрокристаллического материала ВТ1-0 (после деформационной обработки) при сохранении его высокой прочности. С учетом вышесказанного целесообразно исследовать процессы выделений частиц в чистых титанах для повышения механических свойств без потери биосовместимости и коррозионной стойкости. Цель работы – исследование комплексного воздействия деформации и термической обработки на технически чистый титан Grade 4

ОБРАЗЦЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
The research of aging and mechanical properties of nanostructural titanium
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call